国产精品久久久福利,一区二区不卡在线,伊人欧美a∨综合视频,国产成人成人一区二区

淺述鋼筋連接用灌漿套筒的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

淺述鋼筋連接用灌漿套筒的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

深圳市現(xiàn)代營造科技有限公司華峰羅劍鵬沈澤城

一、鋼筋連接用灌漿套筒概述

灌漿套筒鋼筋接頭技術(shù)發(fā)明于上世紀(jì)60年代，主要應(yīng)用于裝配式建筑豎向構(gòu)件以及梁鋼筋連接。灌漿套筒是一種新型的鋼筋節(jié)點(diǎn)連接裝置，具有安裝簡便、連接可靠、便于施工、造價(jià)低廉、適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，在現(xiàn)代建筑中得到了廣泛應(yīng)用。在中國，隨著近十多年來裝配式建筑的大力推廣，鋼筋連接用灌漿套筒技術(shù)的不斷進(jìn)步帶動了整個(gè)行業(yè)的進(jìn)一步革新和技術(shù)進(jìn)步。根據(jù)灌漿套筒的設(shè)計(jì)以及制造工藝，逐步形成了球墨鑄鐵灌漿套筒、鋼制灌漿套筒、金屬波紋管灌漿套筒等類別。

球墨鑄鐵灌漿套筒主要是利用球墨鑄鐵的高強(qiáng)度、良好的韌性、抗裂性以及鑄造工藝易于復(fù)雜結(jié)構(gòu)成型等特性，使其在承受大荷載的同時(shí)，能夠保證套筒本身不發(fā)生開裂或損壞。

鋼制灌漿套筒一般選用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、碳素結(jié)構(gòu)鋼、低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、冷拔或冷拔無縫鋼管、結(jié)構(gòu)用無縫鋼管，通過冷擠壓或輥壓成型。加工效率高，易實(shí)現(xiàn)批量自動化生產(chǎn)。也可選用鋼棒通過車削加工方式，掏空并加工出內(nèi)凸肋結(jié)構(gòu)，這種深孔加工效率低，加工成本高。

金屬波紋管套筒一般用于鋼筋搭接漿錨連接。

二、灌漿套筒的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1、肋結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)

根據(jù)力的傳遞關(guān)系，全灌漿套筒的鋼筋拉力是通過固化的灌漿料傳遞到套筒，經(jīng)由套筒傳遞到灌漿料，再傳遞到對接錨固的另一根鋼筋。半灌漿套筒則相對簡單，機(jī)械連接螺紋端鋼筋拉力通過螺紋連接直接傳遞到套筒，經(jīng)由套筒傳遞到灌漿料，再由灌漿料傳遞到對接的另一根鋼筋。

不論是半灌漿還是全灌漿套筒，鋼筋的拉力都要經(jīng)過灌漿料這個(gè)中間介質(zhì)傳遞，因此，肋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)應(yīng)首先從灌漿料角度去考慮。水泥基灌漿料本身什么樣的結(jié)構(gòu)受力更好，更不易被破壞，這是設(shè)計(jì)套筒肋結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵，否則灌漿料在受力過程中發(fā)生破碎脫出，力傳遞環(huán)節(jié)將直接失效，鋼筋被拔出。

套筒肋結(jié)構(gòu)中肋寬不可過窄，肋形宜設(shè)計(jì)為兩側(cè)內(nèi)凹的圓弧形，有利于力的發(fā)散分布與傳遞。頂部也應(yīng)采用圓弧設(shè)計(jì)，減少灌漿料因應(yīng)力集中斷裂的情況發(fā)生。

螺旋肋結(jié)構(gòu)更優(yōu)于環(huán)狀肋結(jié)構(gòu)。從有效錨固段灌漿料的橫截面分析，螺旋肋結(jié)構(gòu)的灌漿料是等截面分布，力傳遞以及力分布更科學(xué)，灌漿料不易發(fā)生碎裂破壞。

2、套筒壁厚設(shè)計(jì)

套筒壁厚設(shè)計(jì)并不是越厚越好。根據(jù)JG/T 398-2019《鋼筋連接用灌漿套筒》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及JGJ 355-2015《鋼筋套筒灌漿連接應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》（2023年版），在滿足受力系數(shù)的前提下，并符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最小壁厚即可。壁厚過厚浪費(fèi)材料且不環(huán)保。

3、套筒直徑設(shè)計(jì)

套筒直徑設(shè)計(jì)并不是越大越好。根據(jù)JG/T 408-2019《鋼筋連接用套筒灌漿料》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，灌漿料具有微膨特性。套筒直徑設(shè)計(jì)參照J(rèn)G/T 398-2019《鋼筋連接用灌漿套筒》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及JGJ 355-2015《鋼筋套筒灌漿連接應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》（2023年版），滿足套筒最小內(nèi)徑與被連接鋼筋公稱直徑的差值要求即可。直徑設(shè)計(jì)過大，灌漿料硬化過程中膨脹量同比增加，灌漿料用量也會增大，增加套筒的使用成本。

4、灌漿嘴位置設(shè)置應(yīng)考慮墻、柱底部鋼筋加密設(shè)計(jì)，灌漿嘴下方至少應(yīng)預(yù)留一圈箍筋的綁扎空間。同樣，灌漿嘴不宜設(shè)置過高，否則可能會在灌漿時(shí)套筒灌漿嘴下方存留空氣，不論初凝前存留空氣是否能上升到頂部，這都將導(dǎo)致灌漿不飽滿，從而影響錨固強(qiáng)度。

5、套筒長度參照J(rèn)G/T 398-2019《鋼筋連接用灌漿套筒》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及JGJ 355-2015《鋼筋套筒灌漿連接應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》（2023年版）設(shè)計(jì)。

三、球墨鑄鐵灌漿套筒與機(jī)械加工灌漿套筒、鋼管擠壓成型灌漿套筒優(yōu)缺點(diǎn)對比

灌漿套筒按連接方式可分為半灌漿套筒和全灌漿套筒。按照所用材質(zhì)又可分為球墨鑄鐵灌漿套筒、機(jī)械加工灌漿套筒、鋼管擠壓成型灌漿套筒等。灌漿套筒接頭檢測標(biāo)準(zhǔn)均為鋼筋斷于套筒外（非滾絲處）或達(dá)到1.15倍（或1.1倍）鋼筋力值。分別參考JG/T 398-2019《鋼筋連接用灌漿套筒》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及JGJ 355-2015《鋼筋套筒灌漿連接應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》（2023年版）。

球墨鑄鐵灌漿套筒

球墨鑄鐵灌漿套筒采用高強(qiáng)度、良好韌性的球墨鑄鐵材料制作而成，球墨鑄鐵易于復(fù)雜結(jié)構(gòu)成型，適合承受動靜荷載。球墨鑄鐵灌漿套筒還具有安裝簡便、適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，因此在現(xiàn)代建筑中得到了廣泛應(yīng)用。

機(jī)械加工灌漿套筒

機(jī)械加工灌漿套筒通常采用高強(qiáng)度的鋼材加工而成，具有較高的抗拉強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度。但是，機(jī)械加工灌漿套筒的成本較高，且在加工過程中容易產(chǎn)生金屬碎屑和毛刺，影響套筒的質(zhì)量和性能。此外，機(jī)械加工灌漿套筒的直徑和長度等參數(shù)需要根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行定制。

鋼管擠壓成型灌漿套筒

鋼管擠壓成型灌漿套筒是采用鋼管材料通過擠壓成型工藝制作而成的一種灌漿套筒。這種套筒具有較高的抗拉強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度，同時(shí)成本相對較低的優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是鋼管在冷擠壓成型過程中存在開裂風(fēng)險(xiǎn)，特別是半灌漿套筒螺紋連接端的縮口工藝中，需在生產(chǎn)工藝中加以控制。

四、灌漿套筒的受力分析

為了清楚地了解套筒在使用中的應(yīng)力、應(yīng)變情況，分別以球墨鑄鐵半、全灌漿套筒為例，利用軟件有限元模擬靜應(yīng)力、應(yīng)變分析如下：

球墨鑄鐵半灌漿套筒

透視圖

夾具及加力圖

網(wǎng)格圖

應(yīng)力分析圖

應(yīng)變分析圖

從分析結(jié)果可以看到，球墨鑄鐵半灌漿套筒中段以下部分受力很小、均處于低應(yīng)力區(qū)，高應(yīng)力主要分布在套筒出漿口的薄弱區(qū)域。設(shè)計(jì)套筒時(shí)應(yīng)重點(diǎn)考慮此區(qū)域的受力情況并做驗(yàn)算。

球墨鑄鐵全灌漿套筒

透視圖

夾具及加力圖

網(wǎng)格

應(yīng)力分析圖

從分析結(jié)果可以看到，球墨鑄鐵全灌漿套筒兩段部分受力很小、均處于低應(yīng)力區(qū)，高應(yīng)力區(qū)主要分布在套筒中部擋釘口的薄弱區(qū)域。設(shè)計(jì)套筒時(shí)應(yīng)重點(diǎn)考慮此區(qū)域的受力情況并做驗(yàn)算。

五、灌漿套筒應(yīng)用誤區(qū)

1、鋼筋灌漿套筒實(shí)際應(yīng)用中鋼筋下料長度設(shè)計(jì)誤區(qū)

鋼筋灌漿套筒的實(shí)際應(yīng)用中，會遇到設(shè)計(jì)已按某款套筒確定了設(shè)計(jì)方案，但實(shí)際項(xiàng)目應(yīng)用中可能會選用其他款套筒產(chǎn)品。因?yàn)槊考耶a(chǎn)品設(shè)計(jì)所選用套筒產(chǎn)品長度與設(shè)計(jì)方案中套筒在長度會有小幅差異。往往設(shè)計(jì)者會存有一個(gè)錯(cuò)誤的思路，即套筒的長度加長或縮短鋼筋下料也要隨之縮短或加長，但實(shí)際上并不是這樣。

鋼筋長度L計(jì)算公式如下：

L鋼筋=L錨固（插入長度）+h坐漿層高+H結(jié)構(gòu)板+H墻板（柱）-20（調(diào)整間隙）-L錨固（插入長度）

=H結(jié)構(gòu)板+H墻板（柱）+h坐漿層高-20（調(diào)整間隙）

從長度計(jì)算公式中可以看出，鋼筋下料長度L鋼筋與套筒長度L套筒并不相關(guān)。因此，套筒長度變更并不會影響鋼筋下料長度，也就是說，無需在設(shè)計(jì)中進(jìn)行鋼筋長度的再計(jì)算與變更。套筒長度增加或減少僅改變了鋼筋插入套筒的深度，錨固長度隨之改變，只要錨固長度滿足規(guī)范規(guī)定即可。

2、半灌漿套筒鋼筋滾絲誤區(qū)

鋼筋滾絲長度并非長就好，應(yīng)以按設(shè)計(jì)要求長度滾絲后鋼筋擰入并達(dá)到預(yù)緊力值后滾絲段剛好沒入套筒螺紋連接端，或外露不超過1.5倍螺距為準(zhǔn)，即不超過1.5圈為宜。滾絲質(zhì)量直接影響鋼筋的連接可靠性，錯(cuò)誤或不當(dāng)?shù)慕z頭將直接導(dǎo)致鋼筋連接無效。

a)由于滾絲輪磨損或使用錯(cuò)誤滾絲輪造成鋼筋螺紋滾花損壞

b)滾絲機(jī)調(diào)整不當(dāng)導(dǎo)致螺紋過短或過長

c)合格的螺紋

d)鋼筋應(yīng)采用冷切鋸、切割片等鋸切方式，確保切口基本平整，不可采用剪切、沖切或氣割等方式下料，以免影響滾絲以及鋼筋預(yù)裝。

3、預(yù)制構(gòu)件出漿口管口留置誤區(qū)

預(yù)制構(gòu)件套筒預(yù)安裝時(shí)，安裝工往往認(rèn)為出漿口管口與灌漿口的引出管口都是對準(zhǔn)套筒漿口平行留置，這是個(gè)誤區(qū)。因?yàn)樵诠酀{時(shí)，灌漿料到達(dá)出漿口下緣時(shí)就會從出漿口溢出。為了更好地確保更好的灌漿飽滿度，應(yīng)如圖將管口留置于高于出漿口不小于20mm的位置，這樣引管中的漿料在套筒漿料有少量漏出時(shí)自動補(bǔ)灌入套筒內(nèi)，有效地確保套筒內(nèi)漿料的飽滿度，更好地確保了鋼筋錨固連接的可靠性。

灌漿套筒的出漿孔頂部低于灌漿套筒的頂部，在實(shí)際施工中要求灌漿套筒做到全部密實(shí)灌滿是無法實(shí)現(xiàn)的。一般套筒設(shè)計(jì)均以出漿孔內(nèi)孔下緣作為錨固長度計(jì)算頂點(diǎn)。這個(gè)部位有空腔并不會影響鋼筋的錨固連接強(qiáng)度。因此，不應(yīng)糾結(jié)于整個(gè)灌漿套筒是否被密實(shí)灌滿，而應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注鋼筋有效錨固長度范圍內(nèi)是否密實(shí)灌滿。

4、套筒預(yù)安裝誤區(qū)

在日常銷售中，有部分客戶反饋套筒在模具中固定不牢，套筒移位導(dǎo)致混凝土澆筑時(shí)會有混凝土漏進(jìn)套筒。實(shí)際上這是對套筒固定工裝及套筒塞使用方法的錯(cuò)誤理解。套筒固定工裝主要作用是定位套筒，套筒塞主要作用是鋼筋定心，而不是用來固定套筒或鋼筋。特別是柱構(gòu)件等，鋼筋籠及套筒更易發(fā)生移位問題。因此，在鋼筋籠綁扎和套筒預(yù)安裝時(shí)需要對套筒及鋼筋進(jìn)行加固和支撐，以減輕鋼筋下塌對套筒的拉動以及鋼筋的移位造成的套筒塞及套筒固定工裝脫出，避免澆筑時(shí)混凝土漏進(jìn)入套筒導(dǎo)致的堵塞。

六、倒插法技術(shù)分析

剪力墻、柱等豎向鋼筋采用灌漿套筒連接時(shí)，一般均采用墻下預(yù)埋套筒的工法，在構(gòu)件生產(chǎn)以及現(xiàn)場安裝操作存在一些缺點(diǎn)：

1、構(gòu)件生產(chǎn)時(shí)需要預(yù)留注漿孔，墻體表面留置導(dǎo)管管口，無疑增大了生產(chǎn)難度；

2、設(shè)計(jì)套筒時(shí)需在筒壁側(cè)面預(yù)留灌漿口、出漿口，因此必須加大套筒壁厚來彌補(bǔ)因開孔減少的薄弱面橫截面面積，套筒生產(chǎn)成本提高，加工難度增加；

3、在構(gòu)件吊裝時(shí)套筒底孔在吊裝的構(gòu)件底部，難對準(zhǔn)下層伸出的預(yù)留鋼筋，安裝較為困難，耗時(shí)較多；

4、套筒灌漿作業(yè)時(shí)，操作有一定的難度，漿料飽滿度檢查一直是個(gè)難題。質(zhì)量控制依賴于灌漿工的責(zé)任心和技術(shù)熟練程度以及旁站檢查人員的細(xì)心程度。容易出現(xiàn)漿料不飽滿，無法保證鋼筋的連接質(zhì)量。

基于以上問題，倒插法套筒灌漿鋼筋連接技術(shù)方案被提出：

1、套筒預(yù)埋在構(gòu)件的上部，預(yù)留插筋在構(gòu)件的下部，構(gòu)件吊裝時(shí)將插筋對準(zhǔn)下層構(gòu)件套筒孔插入；

2、因無需在套筒側(cè)面預(yù)留灌漿口、出漿口，降低了套筒的生產(chǎn)成本和加工難度；

3、構(gòu)件生產(chǎn)時(shí)無需在墻體、柱表面預(yù)留灌漿、出漿管口，操作簡單，降低了構(gòu)件生產(chǎn)難度和生產(chǎn)成本；

4、套筒的底口朝上預(yù)埋于構(gòu)件中，只需從套筒底口灌滿漿料后吊裝上層構(gòu)件，留置的插筋對準(zhǔn)套筒口插入。

此技術(shù)方案可以確保套筒內(nèi)灌漿料的飽灌度，同時(shí)降低了構(gòu)件生產(chǎn)和施工安裝的難度和成本。

同樣，此技術(shù)方案也存在如下缺點(diǎn)：

1、打開臨時(shí)封堵套筒的塑料蓋后以及向套筒內(nèi)注入足量的漿料后，難以保證無其它雜物、石塊等掉入到套筒孔內(nèi)；

2、構(gòu)件吊裝后墻下與樓面之間有一條墊塊高度的縫隙，墻體雖已通過斜支撐臨組成穩(wěn)定的固定結(jié)構(gòu)，但此時(shí)不能馬上注漿，需等套筒灌漿料固化并達(dá)到一定強(qiáng)度后才能在縫隙中注漿，等待時(shí)間長，操作有一定難度，不易確保縫隙內(nèi)注漿飽滿；

3、預(yù)制剪力墻構(gòu)件底面有出筋，構(gòu)件停運(yùn)不便，如需垂直擺放或運(yùn)輸，必須在構(gòu)件底部加設(shè)墊木保護(hù)下部鋼筋，或采用構(gòu)件翻身頂面朝下的運(yùn)輸方式。采用水平運(yùn)輸影響不大；

4、此技術(shù)方案需在吊裝前先灌漿，影響施工進(jìn)度，灌漿料的使用時(shí)間也無法保證。吊裝后墻體微調(diào)操作會影響鋼筋連接強(qiáng)度。

倒插法的缺點(diǎn)和不足之處有待通過工藝、工法的改進(jìn)予以克服。

以上是個(gè)人對鋼筋連接用灌漿套筒的設(shè)計(jì)與應(yīng)用的粗陋見解，在此與同行進(jìn)行交流與探討，由于個(gè)人水平有限，如有不妥之處，歡迎同行交流并批評指正。

參考文獻(xiàn)：

1、JG/T 398-2019《鋼筋連接用灌漿套筒》

2、JGJ 355-2015（2023版）《鋼筋套筒灌漿連接應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》

3、JG/T 408-2019《鋼筋連接用套筒灌漿料》

4、JGJ 107-2010《鋼筋機(jī)械連接通用技術(shù)規(guī)程》

深圳市現(xiàn)代營造科技有限公司華峰羅劍鵬沈澤城

（責(zé)任編輯：何雯麗）